目前，天津大學鐘澄、鄧意達、胡文彬等人制備出一種高性能可編織纖維狀鋅空電池。首先，該課題組利用低成本的電極材料，連續(xù)、簡單的工藝路徑制備出一種可編織纖維狀鋅空電池。接著，為了提高可編織纖維狀鋅空電池的性能，該團隊利用原位復合的方法在NrGO（氮摻雜氧化還原石墨烯）表面覆蓋一層原子級厚度的介孔Co3O4納米片。所制備的Co3O4/N-rGO復合納米片表現(xiàn)出優(yōu)異的雙功能催化性能。研究發(fā)現(xiàn)，原位復合能夠提高Co3O4的導電性，使得催化反應過程中電子傳輸?shù)乃俣燃涌臁６?，復合材料的電子結構也因為Co3O4納米片與N-rGO納米片之間強烈的耦合作用、協(xié)同作用而發(fā)生改變，利于加快氧介質(zhì)的吸附/脫附過程。此外，復合材料的原子級厚度、介孔特性利于暴露更多的活性位點和促進傳質(zhì)過程。以Co3O4/N-rGO復合納米片作為空氣正極催化劑的柔性纖維狀鋅空電池表現(xiàn)出優(yōu)異的充放電性能，在3mA/cm3的充放電電流密度下，放電電壓1.2V,充電電壓2V，能量效率達到60%。此外，高達649Wh/kg的質(zhì)量能量密度和36.1mWh/cm3的超高體積能量密度也滿足高能量密度柔性儲能系統(tǒng)的要求。為了進一步驗證制備的柔性纖維狀鋅空電池的可編織性，該團隊進行了一系列的演示工作。結果發(fā)現(xiàn)，編入織物中的柔性纖維狀鋅空電池依然能夠正常工作，表現(xiàn)出良好的抗外力破壞性能。更加令人興奮的是，編入織物中的柔性纖維狀鋅空電池通過串并聯(lián)連接得到的電池組能夠驅(qū)動LED電子手表，給LED顯示屏充電和給iPhone手機充電。
相關工作以Insidebackcover的形式發(fā)表在AdvancedMaterials(DOI:10.1002/adma.201703657)上，第一作者是天津大學材料科學與工程系博士生李映波。
